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Rigenerazione della rete

Efficienza superiore al 96

Carichi rigenerativi

L’alternativa economicamente ed ecologicamente sensata ai carichi convenzionali

La nuova serie di carichi elettronici in corrente continua con recupero di energia offre nuovi valori di tensione, corrente e potenza per una vasta gamma di applicazioni. Questi dispositivi includono quattro modalità comuni di funzionamento: corrente costante, potenza, tensione e resistenza. Inoltre, il circuito di controllo basato su FPGA offre funzioni aggiuntive come un generatore di funzioni, che è semplicemente un circuito di controllo basato su tabelle per simulare resistenze interne non lineari. Anche i tempi di risposta per il controllo tramite interfacce analogiche o digitali sono stati migliorati grazie all’hardware controllato da DSP.

Più unità della serie ELR-9000 sono in grado di funzionare in parallelo in una configurazione master-slave, permettendo all’utente di utilizzare i carichi per DUT che possono richiedere livelli di potenza più elevati. Questa potenza d’ingresso può quindi essere estesa fino a 480 kW negli armadi di controllo per ottenere una corrente totale significativamente più elevata. Tuttavia, su richiesta, si possono realizzare rendimenti ancora più elevati. Tuttavia, non sembra né economicamente sensato né rispettoso dell’ambiente dissipare semplicemente la potenza d’ingresso.

I carichi rigenerativi offrono una buona alternativa in questo caso. La vostra connessione di rete AC può anche essere usata come uscita per rigenerare l’energia DC fornita. L’efficienza è del 96%. Il recupero dell’energia permette di ridurre i costi energetici ed evitare i costosi sistemi di raffreddamento che sono altrimenti necessari per i carichi elettronici convenzionali, poiché questi convertono la potenza in entrata in calore.

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I vantaggi della gamma di prodotti EA-ELR con rigenerazione di rete

Il principio della rigenerazione della rete

Il funzionamento di un carico elettronico rigenerativo può essere facilmente spiegato utilizzando la figura 1. Supponiamo che il dispositivo in prova sia una cella di batteria che consuma circa 3KW di potenza. Come si può vedere nella figura 2, l’alimentazione DC viene alimentata in un convertitore DC-DC, che condiziona l’alimentazione in modo che possa essere elaborata per il successivo stadio di conversione.

Lo stadio finale della conversione consiste in un inverter che converte l’energia DC in energia AC adatta. A questo scopo, l’energia AC deve essere elaborata in modo che corrisponda ai rispettivi livelli di tensione e frequenza della rete locale.

A questo punto, l’energia recuperata viene reimmessa nella rete della fabbrica e può essere nuovamente utilizzata dagli utenti all’interno del sito industriale o della fabbrica in questione (recupero della rete interna). Se l’energia recuperata è superiore a quella consumata dagli utenti nella rete interna, questa energia viene restituita alla rete pubblica all’esterno del sito.

Potrebbe anche succedere che la fabbrica non sia collegata alla rete pubblica e il carico stia testando una cella a combustibile, per esempio. In tal caso, l’ELR 9000 limita l’energia recuperata in modo che sia consumata solo dagli utenti all’interno della rete interna. Di conseguenza, i dispositivi possono ripagarsi da soli in pochi anni, a seconda dell’uso.

Figura 1: Come funziona la rigenerazione della rete

Figura 2: Il processo di conversione

Collegamento del carico elettronico DC alla rete

La figura 3 mostra il processo di recupero dell’energia. In una linea di produzione con un elevato consumo di energia, si può vedere come un carico di recupero dell’energia restituisca l’energia come parte dell’unità in esame.

La freccia che porta dall’UUTS al carico ELR è collegata dopo il contatore e in serie con la scatola dei fusibili principale, e l’energia recuperata viene reimmessa nella rete di fabbrica (rete domestica).

Questo tipo di collegamento deve essere rispettato se l’unità deve essere utilizzata come parte di un’operazione di test continuo. L’energia recuperata viene poi utilizzata nella produzione, nei laboratori o anche nelle attrezzature d’ufficio.

Figura 3: Recupero di energia

Procedure di sicurezza prima dell’installazione e dell’uso

Prima di installare e utilizzare l’unità, ci sono diverse procedure di sicurezza come segue. Il dispositivo può avere un peso considerevole, a seconda del modello. Pertanto, la posizione proposta per il dispositivo (tavolo, armadio, scaffale, rack 19″) deve essere in grado di sostenere il peso senza restrizioni.

  • Quando si usa un rack da 19″, usare binari adatti alla larghezza dell’involucro e al peso dell’unità. Prima di collegarsi alla rete, assicurarsi che il collegamento sia effettuato come indicato sull’etichetta del prodotto. La sovratensione della tensione di rete può causare danni al dispositivo.
  • Per i carichi elettronici: Prima di collegare una fonte di tensione all’ingresso DC, assicurarsi che la fonte non possa generare una tensione superiore a quella specificata per un particolare modello, o installare misure che possano prevenire danni al dispositivo a causa della sovratensione.
  • Per i carichi elettronici con recupero di energia: Prima di collegare la rete/uscita CA a una rete pubblica, è essenziale chiarire se il funzionamento di questo dispositivo è consentito a destinazione e se è necessaria l’installazione di hardware di monitoraggio.

Preparazione e collegamento alla rete (AC)

Il collegamento alla rete di un’unità di rigenerazione di energia avviene tramite un cavo di collegamento alla rete sul retro dell’unità. Per collegare l’apparecchio alla rete, si devono osservare alcuni punti importanti:

  • Il collegamento alla rete AC deve essere effettuato solo da personale qualificato.
  • La sezione del filo deve essere adatta alla corrente massima di ingresso/uscita dell’unità (vedere la tabella sottostante).
  • Prima di effettuare il collegamento, si assicuri che l’unità sia spenta dall’interruttore di rete.
  • Assicuratevi che tutte le norme per il funzionamento e la connessione alla rete pubblica siano state osservate e che tutte le condizioni necessarie siano state soddisfatte.

Le unità con un’altezza di 2 unità sono dotate di un terminale di collegamento a 3 poli (L-N-PE). Le unità più grandi hanno un terminale a 5 poli (L1-L2-L3-N-PE). A seconda della potenza nominale dell’unità, la spina è collegata a due o tre fasi + PE. Nel caso di un cavo di collegamento con un conduttore N, questo può essere fissato nel PIN libero (N) del terminale di collegamento. Il cavo di collegamento deve essere scelto in base al numero di anime e alla sezione trasversale e collegato secondo l’etichettatura sul terminale. Le tabelle seguenti contengono i dati di collegamento e le sezioni trasversali.

Per il collegamento alla rete sono necessarie le seguenti fasi (Φ)

Phasen L1, L2, L3 N PE
Querschnitt Imax Querschnitt Imax Querschnitt
Nennleistung Anschusstyp [mm2] [A] [mm2] [A] [mm2]
5 kW (Nenn) bei 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE)* ≥1,5 16     ≥1,5
3 kW (reduziert) bei 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE)* ≥1,5 16     ≥1,5
10 kW (Nenn) bei 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28     ≥4
6 kW (reduziert) bei 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28     ≥4
15 kW (Nenn) bei 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28     ≥4
9 kW (reduziert) bei 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28     ≥4
10 kW 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 40     ≥10
18 kW (reduziert) bei 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 61     ≥10
30 kW (Nenn) bei 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 61     ≥10
60 kW (Nenn) bei 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥16 110     ≥16

* Anschluss von 2 Phasen L2 & L3 reicht aus
Phasen L1, L2, L3 N PE
Querschnitt Imax Querschnitt Imax Querschnitt
Nennleistung Anschusstyp [mm2] [A] [mm2] [A] [mm2]
1200 W (reduziert) bei 110/120 V 1~ (L, N, PE) ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (Nenn) bei 208 V 2~ (L, N(L), PE)** ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (Nenn) bei 230 / 240 V 1~ (L, N, PE) ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (reduziert) bei 110/120 V 1~ (L, N, PE) ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5
3000 W (Nenn) bei 208 V 2~ (L, N(L), PE)** ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5
3000 W (Nenn) bei 230 / 240 V 1~ (L, N, PE) ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5

** Phase 2 an N-Klemme

Tabella 1: Sezione minima e corrente massima, unità con altezza > 2 U

Tabella 2: sezione minima e corrente massima, unità di altezza 2 U

Figura 4: Esempio di cavo di collegamento alla rete elettrica con 4 conduttori

Figura 5: Esempio di configurazione di un cavo CA

È noto che più lunga è la linea di collegamento, maggiore è la caduta di tensione dovuta alla resistenza della linea. Se la caduta di tensione è troppo alta, il carico potrebbe generare un errore di bassa tensione. Pertanto, i cavi di alimentazione dovrebbero essere tenuti il più corti possibile.